כוח (פיזיקה)

הכוחות הפועלים על מנסרה במישור ובשיפוע

בפיזיקה, כוח הוא אינטראקציה שיכולה לגרום לשינוי בתנועה של גוף. הכוח הוא גודל פיזיקלי וקטורי, מסומן באות הלטינית , ויחידת המידה שלו במערכת היחידות הבינלאומית היא ניוטון.

כוח הפועל על גוף יכול לגרום לשינוי במצבו של הגוף, או להתנגד לכוח אחר הפועל על אותו גוף.הדינמיקה היא התורה העוסקת בתנועתו של גוף בהשפעת כוחות, ובבסיסה שלושת חוקי התנועה של ניוטון, המתארים את היחס בין כוח לתנועה:

  • החוק הראשון של ניוטון, עקרון ההתמדה, קובע כי קיימת מערכת אינרציאלית, שבה בהיעדר כוח (או כשהכוח השקול הפועל עליו שווה לאפס), גוף לא יואץ, כלומר, יתמיד במנוחתו או במהירות קבועה לאורך קו ישר. חוקי ניוטון תקפים רק במערכת יחוס אינרציאלית. החוק איננו מקרה פרטי של החוק השני.
  • החוק השני של ניוטון קובע כי הכוח הוא נגזרת התנע לפי הזמן. בניסוח מתמטי:.
בניסוח נוסף, תאוצתו של גוף עומדת ביחס ישר לכוח הפועל עליו וביחס הפוך למסתו. בניסוח מתמטי: . נוסחה זו נכונה בתנאי שהמסה אינה משתנה.

המכניקה הניוטונית מבוססת על מושג הכוח, אך פילוסופים כדוגמת ג'ורג' ברקלי ודייוויד יום התנגדו למכניקה של ניוטון וטענו שהכוח שהנהיג ניוטון הוא לא יותר מאשר פיקציה מתמטית. הם טענו שלא ניתן למדוד כוחות, ובוודאי שלא באופן ישיר. לדוגמה: מדידת כוח על ידי התארכות קפיץ - בפועל המדידה היא עד כמה התארך הקפיץ, והטענה שההתארכות נבעה מפעולה של כוח עליו היא כבר פרשנות של הצופה. עוד הם טענו שהחוק השני של ניוטון הוא בעצם טאוטולוגיה מאחר שעל ידי תאוצה מוגדרת פעולה של כוח. ניוטון היה מודע לבעייתיות של מושג הכוח ומערכת ייחוס מוחלטת וניסה להצדיק את השימוש במושג זה בתחילת ספרו "עקרונות מתמטיים של פילוסופיית הטבע". עוד בעייתיות שהייתה אז במושג הכוח היא הבעיה של כוחות מדומים (עקרון ד'אלמבר) וכוח האינרציה (התמד) שאותו פירש ניוטון ככוח פנימי של הגוף.

למרות הבעייתיות הפילוסופית, תורת המכניקה של ניוטון הייתה מוצלחת ביותר באופן ניסיוני ופעלה כראוי לכל צורך מעשי, ולכן נתקבלה כנכונה במהירות רבה. רק בסוף המאה ה-19, בעקבות גילויים בתחום האלקטרומגנטיות והפיזיקה האטומית החלה להתערער נכונותה, והמכניקה היחסותית של אלברט איינשטיין מציגה את המכניקה הניוטונית כמקרה פרטי של תנועה במהירויות נמוכות.

סוגי כוחות

בפיזיקה מוגדרים ארבעה כוחות יסודיים של הטבע, הנקראים כוחות היסוד או אינטראקציות יסודיות. ארבעת כוחות היסוד הם:

  1. כוח הכבידה - כל גוף בעל מסה מושך אליו גופים אחרים בעלי מסה.
  2. הכוח האלקטרומגנטי - המגדיר דחייה ומשיכה בין חלקיקים נושאי מטען חשמלי בתנועה.
    • הכוח החשמלי - המגדיר דחייה ומשיכה בין חלקיקים נושאי מטען חשמלי אך אינם נעים.
  3. הכוח הגרעיני החזק - המלכד יחדיו את החלקיקים המצויים בגרעין האטום ואחראי גם ללכידות הקווארקים.
  4. הכוח הגרעיני החלש - האחראי על התפרקויות אלפא, בטא וגמא, שהן סוג של התפרקויות רדיואקטיביות.

בחיי היומיום אנו נתקלים בכוחות מסוגים שונים, כגון כוח אלסטי, כוח נורמלי, חיכוך ואחרים, שהם היבטים שונים של ארבעת הכוחות הבסיסיים.

Other Languages
English: Force
Afrikaans: Krag
Alemannisch: Kraft
አማርኛ: ጉልበት
aragonés: Fuerza
العربية: قوة
অসমীয়া: বল
asturianu: Fuercia
تۆرکجه: قووت
башҡортса: Көс
Boarisch: Kroft
беларуская: Сіла
беларуская (тарашкевіца)‎: Сіла (фізычная велічыня)
български: Сила
বাংলা: বল
bosanski: Sila
буряад: Хүсэн
català: Força
čeština: Síla
Cymraeg: Grym
dansk: Kraft
Deutsch: Kraft
Ελληνικά: Δύναμη
Esperanto: Forto
español: Fuerza
eesti: Jõud
euskara: Indar
estremeñu: Huerça
فارسی: نیرو
français: Force (physique)
Nordfriisk: Krääft (füsiik)
Gaeilge: Fórsa
贛語:
Gàidhlig: Neart
galego: Forza
ગુજરાતી: બળ
Gaelg: Forse
客家語/Hak-kâ-ngî: Li̍t
हिन्दी: बल (भौतिकी)
Fiji Hindi: Taagat
hrvatski: Sila
Kreyòl ayisyen: Fòs
magyar: Erő
Հայերեն: Ուժ
interlingua: Fortia
Bahasa Indonesia: Gaya (fisika)
Ido: Forco
íslenska: Kraftur
italiano: Forza
日本語: 力 (物理学)
Patois: Fuos
ქართული: ძალა
Qaraqalpaqsha: Ku'sh
Kabɩyɛ: Ɖoŋ (force)
қазақша: Күш
ភាសាខ្មែរ: កម្លាំង
ಕನ್ನಡ: ಬಲ
한국어: 힘 (물리)
Kurdî: Hêz
Latina: Vis
Luganda: Force
Limburgs: Krach
lumbaart: Forza
lietuvių: Jėga
latviešu: Spēks
македонски: Сила
മലയാളം: ബലം
монгол: Хүч
मराठी: बल
Bahasa Melayu: Daya (fizik)
မြန်မာဘာသာ: အား
مازِرونی: نیرو
नेपाली: बल
नेपाल भाषा: तिबः
Nederlands: Kracht
norsk nynorsk: Kraft
norsk: Kraft
occitan: Fòrça
ଓଡ଼ିଆ: ବଳ
ਪੰਜਾਬੀ: ਜ਼ੋਰ
polski: Siła
پنجابی: زور
português: Força
Runa Simi: Kallpa
română: Forță
русский: Сила
русиньскый: Сила
संस्कृतम्: परस्परक्रिया
sardu: Fortzas
sicilianu: Forza
srpskohrvatski / српскохрватски: Sila
සිංහල: බලය
Simple English: Force
slovenčina: Sila
slovenščina: Sila
chiShona: Manikidzo
Soomaaliga: Awood
shqip: Forca
српски / srpski: Сила
Basa Sunda: Gaya
svenska: Kraft
Kiswahili: Kani
தமிழ்: விசை
తెలుగు: బలం
ไทย: แรง
Tagalog: Puwersa
Türkçe: Kuvvet
татарча/tatarça: Köç
українська: Сила
اردو: قوت
oʻzbekcha/ўзбекча: Kuch
vèneto: Forsa
Tiếng Việt: Lực
Winaray: Kusog
吴语:
isiXhosa: Ifolokhwe
ייִדיש: קראפט
中文:
Bân-lâm-gú: La̍t
粵語: